中外科学家发明家丛书:贝采利乌斯 _2-第4部分
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是整个的一类没有与氧化合的趋向的物质中唯一的几种，我十分倾向于认为
这些对氧冷淡的物质，是因为它们已经饱含了氧。按这种观点来研究的这些
曾经可能显出是单质的土，可能是金属氧化物，也可能是已经氧化到一定程
度的单质。”
1807年，戴维用电解的办法得到了金属钠和金属钾，完全证实了拉瓦锡
的见解。随后，贝采里乌斯重复了戴维的实验，并遵循着矾土和硅石的复合
性观点，试图得出金属硅和金属铝。他在自己的日记中写道：“自从戴维证
明了碱和碱土确实是金属氧化物后，我们就断定矾土、锆土、铍土、钇土也
都是氧化物，尽管据我所知还没有人幸运地从这些物质里分出氧来。但没有
哪个化学家怀疑这一论断的正确性，因为大家都见到了这些氧化物与锌、锰、
铈等金属的氧化物之间的相似。”
由于用电解法没有能得出游离硅，贝采里乌斯就尝试用磨碎的炭加铁使
硅石还原的办法来析出硅。结果因为化合形成了硅铁还是没得到游离硅。直
到1822年，贝采里乌斯利用钾使氟酸钾还原的办法才第一次得到了游离状态
下的硅，其反应如下：
KSiF＋4K=6KF＋Si
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还有三种元素的发现应归功于贝采里乌斯，它们是——铈、硒、钍。
1803年，24岁的贝采里乌斯与赫新格尔一起在一颗重晶石里发现了铈，
并随之测定了它的大量化合物和它的原子量。贝采里乌斯指出，铈和钇 （钇
是由芬兰化学家加多林于1794年发现的）的性质极为近似，但铈不同于钇的
是它有两种含氧量不同的氧化物；也就是说，铈有二级氧化的特征。
这位瑞典化学家通过对铈和钇的研究，给稀土元素的两种离析法——分
步结晶法和分级沉淀法奠定了基础。他最早使用钇“土”和铈“土”的硫酸
复盐加钾来离析这些“土”。在以后的很长一段时间里，把稀土族元素分成
铈、钇和铽三类的方法，就是建立在稀土元素和钾的硫酸复盐在硫酸钾的过
量饱和溶液中的不同溶解度之上的。
作为一位出色的矿物学家，贝采里乌斯先后发现并研究了十几种含有稀
土元素的矿物。其中好几种是当代提取稀土金属纯化合物的最珍贵的天然矿
物。
1817年，贝采里乌斯在硫酸的工业废料里发现了一种新的化学元素——
硒。1818年，他发表关于硒元素的取得、性质和化合物的报告。
1828年，贝采里乌斯在挪威布雷维克附近找到的一种矿物里，发现了一
种不知名的金属氧化物，他将这种氧化物命名为氧化钍。他详细地研究了氧
化钍的化学、物理性质，并在1829年通过用金属钾使四氯化钍还原的办法得
到了氧化钍中所含的金属钍的单质。
借助金属钾，贝采里乌斯除了得到钍和硅，还最先得到了锆和钽两种元
素，在他之前它们是以化合物形式被发现的。锆土是克拉普罗特于1789年发
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现的。贝采里乌斯通过详细研究后，发现它是多种盐的化合物。他是利用锆
氟酸钾与金属钾一起加热的办法得到了黑色粉末状的金属锆 （成份不纯）。
钽酸是在1802年发现的。在1816年，贝采里乌斯开始对亚钽酸盐进行
了大量的研究，同时制定了亚钽酸盐的分析方法，研究了钽、钽酸以及它们
的化合物性质。通过用金属钾还原钽酸盐的方法，他得到了钽（成份不纯）。
贝采里乌斯很重视对硫化物的研究。1811年，他确定硫元素在对金属的
关系上与氧很相似，所以硫化物相当于金属氧化物。他还研究确定了硫与氧
一样可以——通过不同的比例与金属化合。同时他还指出，正如同碱基酸性
氧化物彼此间化合而形成盐一样，硫化物也在彼此间含硫酸盐。1820年，他
论述了多种硫化物的获得方法。
在19世纪20年代，贝采里乌斯特别注重于对盐的性质的研究，他认为
电化现象对测定盐的性质的研究具有极重要的作用。在1825年，他说过这样
一段话：“我们叫做盐的那种东西必须按照一定的电化合定律来测定，并且
完全不依赖存在于化合物中的元素数量。所以我们说，氯与钠的化合物是盐，
因为这两种物质能相互而且完全地消除它们的电化性质。”
贝采里乌斯对盐的分类是很有意思的。他把盐分成两类——由卤素与正
电金属化合而形成的和在碱与酸反应时形成的；贝采里乌斯把前一类盐称为
卤化物，把第二类称为两性盐，包括含碳盐、含硫酸盐、硒盐、碲盐等等。
贝采里乌斯还进行了大量关于氢氟酸的研究。在他之前，泰纳德和盖·吕
萨克都研究过氢氟酸，他们得到了纯氢氟酸并制取了它的许多化合物，但他
们没能把研究坚持下去。第一次获得许多重要的氟化金属的任务，是贝采里
乌斯完成的。接着，他又研究了氢氟酸与某些氟化物如四氯化硅、氟化硼、
氟化钛等化合物，贝采里乌斯最早测定了硅氟酸以及它的许多化合物的正确
组成成分。他还研究了水对四氯化硅的作用；水分解氟化硼的反应；同时还
发现了氯化硼。
另外，贝采里乌斯也注意了对贵金属的研究。在1811年时，他就得到了
氯化金；并从中获得了一氧化二金；1813年，他又获得了氯化铂和氢氧化铂。
从1813年开始，贝采里乌斯开始了矿物学研究，他提出了一个化学矿物
系统，并按照这一系统整理了自己的收藏品。他想要证明矿物也是服从各种
化合量定律的、是可以根据矿物的化学成份来对它们进行系统化与分类的。
他认为：“矿物学尽管也被看成是一门专门的科学，但它终究是一种关于组
成我们的地球的无机化合物的学说，并且只是化学的一部分，它完全是建立
在化学的概念之上的。我早就试图证明，化学概念的每一种科学分类都必须
建立在那些作为任何化合物的基础的电化学化合比上。在我看来，矿物乃是
这样一些物体，研究它们时必须考察到它们的组成，而且任何矿物学系统都
必须建立在这上面。
建立科学的矿物学系统，就需要有坚实的理论基础。用贝采里乌斯的话
来说：“只要看一看矿物学，就能够在那里面发现元素相互关系的一些定律，
就能够在大量的类土矿物中看出硅石是酸，而其他土是碱；在这里，与我们
在实验室中的实验一样，酸和碱也服从同一些化合定律。这样一来，就在矿
物学中产生了一个化学体系，这个体系和化学一样建立在同一基础上，这个
基础不会导致错误的认识。从这时起，矿物学使人产生了新的兴趣；如果说
从前它是无机界的未经精确测定的产物纪录，那它现在已经上升到真正科学
的水平了。”
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1814年，贝采里乌斯出版了《试论化学矿物学》一书。随后，这部书被
译成了英、法、德、拉丁等多种语言。按照贝采里乌斯的化学分类，一切物
质都可以按照它们的电化合量来加以划分。在这本书中，他按正电组来排列
矿物。以后他又制定了一个矿物分类方案，在这个方案中，矿物是按照它们
的负电元素来排列的。
贝采里乌斯对于矿物学的研究，给矿物的系统和分类工作以巨大的推动
作用。他把当时精确的化学定律和电化学观念应用到矿物学中，就使得不仅
有可能按照比重、颜色、硬度、形状等种种特征来论述矿物，而且也可能按
照化学物质的组成来论述它们。这样做就很容易分清矿物的类和族。
限于当时的研究水平以及条件，贝采里乌斯对于矿物的分类系统自然会
有相当的缺陷。例如电化学理论存在着相当的缺陷，以后曾被不断地修改，
因此在很大程度上依靠它而建立的矿物学分类法，就很难说符合现代的科学
理论了。但在当时，在贝采里乌斯的时代，他的这种分类法无疑是有巨大进
步意义和作用的。
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四、有机化学的研究
在贝采里乌斯开始从事化学研究以前，有机化学的研究对象是植物和动
物来源的物质，这是有别于矿物来源的“无机体”的所谓“有机体”。
作为植物和动物物质的化学——“有机化学”这一概念在贝采里乌斯的
著作里第一次出现，是在1806年。在这一年出版的《动物化学讲义》中，贝
采里乌斯说道：“自然界被区分为两个大不相同的基本类：有机类和无机类。
两类都有相同的组成，都服从于相同的亲合力，并通过这些亲合力彼此不停
地转化。无机界是由化合成无数化合物的大量原生物质组成的；有机界的原
生物质数量要少些，但它们差不多全部都进入了每个有机体中，而它们的化
合物种类也是形形色色、不可计数的……生理学论述活体的组成以及在其中
进行化学过程的那一部分叫做有机化学。”
贝采里乌斯开始研究有机化学时就遇到了相当大的困难。与有机化学相
比，在19世纪初期以前无机化学的研究已经积累了大量的实验材料与丰富的
理论，然而有机化学却只有一些零散事实的汇集，而且有的东西根本上就是
错误的。所以当1808年贝采里乌斯出版自己的《化学教科书》第一版时，本
打算对有机化合物进行论述，但由于此时对零散的有机化学材料进行分析整
理并加以系统化是极为困难的，所以他不得不放弃了自己的初衷。针对这一
点，他在教科书中写道：“有机化学是一门如此特殊的科学，以致于一个化
学家从无机界的研究转入有机界的研究时，就如同进入了一个他所完全陌生
的领域。虽然关于无机界中的元素所遵循的化合量定律学说与电的学说加起
来，也将会有助于给有机化学带来更大的明确性，但是现在我们还无法预见
这方面的研究成果。”
因此贝采里乌斯认为，关于有机化学的论述，必须推迟到化学家们发现
了有机化合物组成的基本定律以及这些化合物的组成元素之间的比例有了可
靠的研究结果以后，才能得出一个较为可靠的理论基础。
在对有机化学进行了初步的研究之后，贝采里乌斯明白他面临的困难。
在不断的摸索中，他开始走上了力图解决这些困难的艰难而曲折的道路。此
时他认为，研究有机化学首先应当研究有机化合物的定性以及定量的组成，
这样才会有可能判断这些物质的性质，并且为研究这些化合物化学性质的合
理解释打开一条通路。
在18世纪末、19世纪初有关于有机化学最初的研究中，最普遍的是“生
机论”学说，按照这一学说的认识，要创造有机物质，就需要有“活力”，
没有这种所谓的活力，就无法产生任何有机物质。比如瑞典著名化学家别格
曼在1790年写道：“分析实验的正确性要由综合实验来证实；而对动植物界
的物质却是不能借助于技巧去进行综合实验的。因为有机体中的主要东西是
它的特殊结构，任何技巧都无法产生这种结构，是大自然自己以某种方式实
现了这种结构。”
这种生机论学说的流行，造成了有机化学发展的严重阻碍，因为它存在
着本质性错误。
同那个时代的许多科学家一样，贝采里乌斯最初也是站在生机论立场上
的。他认为，不可能用人工方法合成有机物质，而只有“活体”——活的有
机体或器官，才能成为有机物质的来源。“活体”的主要本质在于，它是制
约着活的有机体中化学过程的活力，正因为这种活力的存在，才使得有机物
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质与无机物质的特征截然不同。
随着研究的深入，贝采里乌斯不再像正统的生机论者那样把活力看成是
绝对的力量。在1814年他写道：“活力既不是我们身体的组成部分，也不是
它的机械部分，也不是一种纯粹的力量，而是身体的化学与机械组分的相互
作用的表现，——这种表现随着身体的机械和化学的活动而变化，它在遇到
最小的变化和破坏时就完全消失……生命现象的这个已知原因主要作为动物
体的一定部分而存在于神经系统中，而且神经系统的作用与活力的作用基本
上是相同的。大脑和神经完全决定动物体中的化学过程。但是，直至今日我
们的研究与发现都没办法解释这个问题，化学所教给我们的任何东西都与神
经系统的作用毫无相似之处。”
不久，贝采里乌斯对广泛应用的活力概念的正确性产生了怀疑。此时生
机论的支持者认为，活力不仅在“活体”中表现出来，而且还会转移到它们
生命活动的残留物与产物中去。针对这种说法，贝采里乌斯在1814年所作的
《关于有机化学的若干现存问题》一文中指出了脱离“活体”而借助活力来
解释有机物质的错误。他认为，只借助于活力来解释生命过程本身是不行的。
因为它们与在“活体”中发生作用的那些深刻的物理化学过程有密切的联系。
但需要指出的是，尽管贝采里乌斯认为广泛应用关于活力的观点在化学
方法学上没有依据，但直至他逝世他仍然是忠于生机论的许多观念的。在经
他本人修改的最后一版《化学教科书》中，他写道：“在生物界�
![(科学的超电磁炮同人)[黑琴]末世之我一直在封面](http://www.baxi2.com/cover/noimg.jpg)